JP2016101057A - Electric automobile - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique for enabling shortening of time required for pre-charging a smoothing capacitor.SOLUTION: An electric automobile includes: a main battery; a main power supply wiring connected to the main battery; a power control unit including a smoothing capacitor for smoothing a voltage of the main power supply wiring; a switch for switching between continuity and discontinuity of the main power supply wiring; a sub-battery having a lower voltage than the main battery; a sub-power supply wiring connected to the sub-battery; a first DC-DC converter that interconnects a main power supply wiring on a side toward the power control unit than the switch and the sub-power supply wiring and is capable of performing a voltage step-up from the sub-power supply wiring to the main power supply wiring; and a second DC-DC converter that interconnects a main power supply wiring on a side toward the main battery than the switch and the sub-power supply wiring and is capable of performing a voltage step-down from the main power supply wiring to the sub-power supply wiring.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本明細書が開示する技術は、走行用のモータを備える電気自動車に関する。なお、本明細書における「電気自動車」には、エンジンを備えず走行用のモータだけを備える電気自動車と、走行用のモータとエンジンを共に備えるハイブリッド車の双方を含む。   The technology disclosed in this specification relates to an electric vehicle including a motor for traveling. It should be noted that the “electric vehicle” in this specification includes both an electric vehicle that does not include an engine and includes only a traveling motor, and a hybrid vehicle that includes both a traveling motor and an engine.

特許文献１に、メインバッテリと、前記メインバッテリに接続されたメイン電源配線と、前記メイン電源配線の電圧を平滑化する平滑コンデンサを備える電力制御ユニットと、前記メインバッテリと前記電力制御ユニットの間で、前記メイン電源配線の導通と非導通を切り換えるスイッチと、前記メインバッテリより低電圧のサブバッテリと、前記サブバッテリに接続されたサブ電源配線と、前記スイッチよりも前記電力制御ユニット側の前記メイン電源配線と前記サブ電源配線の間を接続しており、前記サブ電源配線から前記メイン電源配線へ昇圧して電力を供給する昇圧動作が可能なＤＣ−ＤＣコンバータを備える電気自動車が開示されている。   Patent Document 1 discloses a main battery, a main power supply wiring connected to the main battery, a power control unit including a smoothing capacitor for smoothing a voltage of the main power supply wiring, and between the main battery and the power control unit. A switch for switching between conduction and non-conduction of the main power supply wiring, a sub-battery having a lower voltage than the main battery, a sub-power supply wiring connected to the sub-battery, and the power control unit side of the switch than the switch An electric vehicle is disclosed that includes a DC-DC converter that is connected between a main power supply wiring and the sub power supply wiring and is capable of performing a step-up operation for boosting power from the sub power supply wiring to the main power supply wiring. Yes.

上記のような電気自動車において、スイッチを非導通から導通へ切り換える際に、メインバッテリの電圧と、電力制御ユニットの平滑コンデンサの電圧が相違していると、スイッチが導通に切り換わった直後に、メイン電源配線に大きな突入電流が流れる。そこで、スイッチを非導通から導通に切り換える前に、メインバッテリの電圧と平滑コンデンサの電圧が一致するように、平滑コンデンサのプリチャージを行う必要がある。特許文献１の電気自動車では、スイッチが非導通から導通に切り換わる前に、ＤＣ−ＤＣコンバータが昇圧動作を行うことによって、サブバッテリから電力を供給して平滑コンデンサのプリチャージを行うことができる。この場合、ＤＣ−ＤＣコンバータでは内部のインダクタやトランスによって出力電流の急変が抑制されているため、平滑コンデンサに大きな突入電流が流れることはない。   In the electric vehicle as described above, when switching the switch from non-conduction to conduction, if the voltage of the main battery and the voltage of the smoothing capacitor of the power control unit are different, immediately after the switch switches to conduction, A large inrush current flows in the main power supply wiring. Therefore, before switching the switch from non-conduction to conduction, it is necessary to precharge the smoothing capacitor so that the voltage of the main battery matches the voltage of the smoothing capacitor. In the electric vehicle of Patent Document 1, before the switch is switched from non-conduction to conduction, the DC-DC converter performs a step-up operation, so that power can be supplied from the sub-battery and the smoothing capacitor can be precharged. . In this case, in the DC-DC converter, the sudden change of the output current is suppressed by the internal inductor and transformer, so that a large inrush current does not flow through the smoothing capacitor.

特開２００７−３１８８４９号公報JP 2007-318849 A

サブバッテリからの電力供給によって平滑コンデンサにプリチャージする場合、サブバッテリからはそれほど大きな電力を供給することができないため、プリチャージに長時間を要する。本明細書では、平滑コンデンサのプリチャージに要する時間を短縮することが可能な技術を提供する。   When the smoothing capacitor is precharged by supplying power from the sub-battery, the sub-battery cannot be supplied with such a large amount of power, so it takes a long time to precharge. The present specification provides a technique capable of reducing the time required for precharging the smoothing capacitor.

本明細書が開示する電気自動車は、メインバッテリと、前記メインバッテリに接続されたメイン電源配線と、前記メイン電源配線の電圧を平滑化する平滑コンデンサを備える電力制御ユニットと、前記メインバッテリと前記電力制御ユニットの間で、前記メイン電源配線の導通と非導通を切り換えるスイッチと、前記メインバッテリより低電圧のサブバッテリと、前記サブバッテリに接続されたサブ電源配線と、前記スイッチよりも前記電力制御ユニット側の前記メイン電源配線と前記サブ電源配線の間を接続しており、前記サブ電源配線から前記メイン電源配線へ昇圧して電力を供給する昇圧動作が可能な第１ＤＣ−ＤＣコンバータと、前記スイッチよりも前記メインバッテリ側の前記メイン電源配線と前記サブ電源配線の間を接続しており、前記メイン電源配線から前記サブ電源配線へ降圧して電力を供給する降圧動作が可能な第２ＤＣ−ＤＣコンバータを備えている。   An electric vehicle disclosed in this specification includes a main battery, a main power supply wiring connected to the main battery, a power control unit including a smoothing capacitor that smoothes a voltage of the main power supply wiring, the main battery, and the A switch for switching between conduction and non-conduction of the main power supply wiring between the power control units, a sub-battery having a lower voltage than the main battery, a sub-power supply wiring connected to the sub-battery, and the power more than the switch A first DC-DC converter that is connected between the main power supply wiring and the sub power supply wiring on the control unit side and is capable of performing a boosting operation for boosting power from the sub power supply wiring to the main power supply wiring; Connect the main power supply wiring and the sub power supply wiring on the main battery side of the switch. Includes the sub-power supply first 2DC-DC converter capable of buck operation for supplying electric power by stepping down the wiring from the main power supply wiring.

上記の電気自動車では、第１ＤＣ−ＤＣコンバータが昇圧動作を行うことで、サブ電源配線から電力制御ユニット側のメイン電源配線に電力を供給して、平滑コンデンサのプリチャージを行うことができる。この際に、上記の電気自動車では、第２ＤＣ−ＤＣコンバータが降圧動作を行うことで、サブバッテリから第１ＤＣ−ＤＣコンバータを介して平滑コンデンサに電力が供給されるだけでなく、メインバッテリからも第２ＤＣ−ＤＣコンバータ、第１ＤＣ−ＤＣコンバータを介して平滑コンデンサに電力が供給される。このような構成とすることによって、サブバッテリのみから電力を供給して平滑コンデンサをプリチャージする場合に比べて、プリチャージに要する時間を短縮することができる。なお、この場合、第１ＤＣ−ＤＣコンバータでは内部のインダクタやトランスによって出力電流の急変が抑制されているため、平滑コンデンサに大きな突入電流が流れることはない。   In the above-described electric vehicle, the first DC-DC converter performs a step-up operation, so that power can be supplied from the sub power supply wiring to the main power supply wiring on the power control unit side, and the smoothing capacitor can be precharged. At this time, in the electric vehicle, the second DC-DC converter performs a step-down operation, so that not only power is supplied from the sub battery to the smoothing capacitor via the first DC-DC converter, but also from the main battery. Electric power is supplied to the smoothing capacitor via the second DC-DC converter and the first DC-DC converter. By adopting such a configuration, it is possible to reduce the time required for precharging as compared with the case where power is supplied only from the sub-battery and the smoothing capacitor is precharged. In this case, in the first DC-DC converter, since a sudden change in the output current is suppressed by the internal inductor and transformer, a large inrush current does not flow through the smoothing capacitor.

本明細書が開示する技術の詳細およびさらなる改良は発明を実施するための形態の欄において詳細に説明する。   Details and further improvements of the technology disclosed in this specification will be described in detail in the section of Detailed Description.

実施例の電気自動車２の電気系統のブロック図である。It is a block diagram of the electric system of the electric vehicle 2 of an Example. 実施例の第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８および第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の概略の構成を示す図である。It is a figure which shows the schematic structure of the 1st DC-DC converter 28 and the 2nd DC-DC converter 30 of an Example. 実施例の電気自動車２における平滑コンデンサ１４のプリチャージの様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the precharge of the smoothing capacitor 14 in the electric vehicle 2 of an Example. 実施例の第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８および第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の変形例の概略の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the outline of the modification of the 1st DC-DC converter 28 and the 2nd DC-DC converter 30 of an Example. 実施例の第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８および第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の別の変形例の概略の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the outline of another modification of the 1st DC-DC converter 28 and the 2nd DC-DC converter 30 of an Example. 実施例の第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８および第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０のさらに別の変形例の概略の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the outline of another modification of the 1st DC-DC converter 28 and the 2nd DC-DC converter 30 of an Example. 実施例の第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８および第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の別の変形例の概略の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the outline of another modification of the 1st DC-DC converter 28 and the 2nd DC-DC converter 30 of an Example. 実施例の第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８および第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０のさらに別の変形例の概略の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the outline of another modification of the 1st DC-DC converter 28 and the 2nd DC-DC converter 30 of an Example.

幾つかの実施形態では、前記電気自動車では、前記第１ＤＣ−ＤＣコンバータが、前記メイン電源配線から前記サブ電源配線へ降圧して電力を供給する降圧動作も可能な双方向ＤＣ−ＤＣコンバータである。このような構成とすることによって、スイッチの導通／非導通に関わらず、電力制御ユニットからサブバッテリへ電力を供給して、サブバッテリを充電することが可能となる。また、このような構成とすることによって、スイッチが導通している際に、第１ＤＣ−ＤＣコンバータと第２ＤＣ−ＤＣコンバータの両方を用いてサブバッテリを充電することが可能となり、サブバッテリの充電に要する時間を短縮することができる。   In some embodiments, in the electric vehicle, the first DC-DC converter is a bidirectional DC-DC converter capable of performing a step-down operation of supplying power by stepping down from the main power supply wiring to the sub power supply wiring. . With such a configuration, it is possible to supply power from the power control unit to the sub-battery to charge the sub-battery regardless of the conduction / non-conduction of the switch. Further, with such a configuration, it is possible to charge the sub-battery using both the first DC-DC converter and the second DC-DC converter when the switch is conducting, and charging the sub-battery. Can be shortened.

幾つかの実施形態では、前記電気自動車では、前記第２ＤＣ−ＤＣコンバータが、前記降圧動作のみ可能な単方向ＤＣ−ＤＣコンバータである。このような構成とすることによって、製造コストを低減することができる。   In some embodiments, in the electric vehicle, the second DC-DC converter is a unidirectional DC-DC converter capable of only the step-down operation. With such a configuration, the manufacturing cost can be reduced.

あるいは、幾つかの実施形態では、前記電気自動車では、前記第２ＤＣ−ＤＣコンバータが、前記サブ電源配線から前記メイン電源配線へ昇圧して電力を供給する昇圧動作も可能な双方向ＤＣ−ＤＣコンバータである。このような構成とすることによって、スイッチの導通／非導通に関わらず、電力制御ユニットおよび／またはサブバッテリからメインバッテリへ電力を供給して、メインバッテリを充電することが可能となる。   Alternatively, in some embodiments, in the electric vehicle, the second DC-DC converter can also perform a boosting operation that boosts power from the sub power supply wiring to the main power supply wiring to supply power. It is. With such a configuration, it is possible to charge the main battery by supplying power from the power control unit and / or the sub-battery to the main battery regardless of the conduction / non-conduction of the switch.

幾つかの実施形態では、前記電気自動車は、前記第１ＤＣ−ＤＣコンバータの前記サブ電源配線側でのノイズの発生を抑制し、かつ前記第２ＤＣ−ＤＣコンバータの前記サブ電源配線側でのノイズの発生を抑制するように構成されたフィルタをさらに備えている。このような構成とすることによって、第１ＤＣ−ＤＣコンバータのサブ電源配線側でのノイズの発生を抑制するフィルタと、第２ＤＣ−ＤＣコンバータのサブ電源配線側でのノイズの発生を抑制するフィルタをそれぞれ別個に設ける場合に比べて、製造コストを低減することができる。   In some embodiments, the electric vehicle suppresses generation of noise on the sub power supply wiring side of the first DC-DC converter, and noise generation on the sub power supply wiring side of the second DC-DC converter. A filter configured to suppress generation is further provided. By adopting such a configuration, a filter that suppresses the generation of noise on the sub power supply wiring side of the first DC-DC converter and a filter that suppresses the generation of noise on the sub power supply wiring side of the second DC-DC converter. The manufacturing cost can be reduced as compared with the case where each is provided separately.

幾つかの実施形態では、前記電気自動車は、前記第１ＤＣ−ＤＣコンバータのスイッチング回路の動作を制御し、かつ前記第２ＤＣ−ＤＣコンバータのスイッチング回路の動作を制御するように構成された制御回路をさらに備えている。このような構成とすることによって、第１ＤＣ−ＤＣコンバータのスイッチング回路の動作を制御する制御回路と、第２ＤＣ−ＤＣコンバータのスイッチング回路の動作を制御する制御回路をそれぞれ別個に設ける場合に比べて、製造コストを低減することができる。   In some embodiments, the electric vehicle includes a control circuit configured to control an operation of the switching circuit of the first DC-DC converter and to control an operation of the switching circuit of the second DC-DC converter. It has more. By adopting such a configuration, a control circuit that controls the operation of the switching circuit of the first DC-DC converter and a control circuit that controls the operation of the switching circuit of the second DC-DC converter are provided separately from each other. The manufacturing cost can be reduced.

図１に、実施例の電気自動車２の電気系統のブロック図を示す。本実施例の電気自動車２は、エンジン（図示せず）の動力を利用して走行することもできるし、メインバッテリ４の電力を利用して走行することもできる、ハイブリッド車である。エンジンの動力を利用して走行する場合には、エンジンが発生させた動力の一部を駆動輪（図示せず）に伝達する一方、エンジンの動力の残りを用いて第１モータ６で発電し、第１モータ６で発電した電力で第２モータ８を駆動することで、駆動輪を回転させる。なお、エンジンを始動させる際には、メインバッテリ４からの電力を第１モータ６に供給し、第１モータ６をセルモータとして機能させる。メインバッテリ４の電力を利用して走行する場合には、メインバッテリ４からの電力で第２モータ８を駆動することで、駆動輪を回転させる。   In FIG. 1, the block diagram of the electric system of the electric vehicle 2 of an Example is shown. The electric vehicle 2 of the present embodiment is a hybrid vehicle that can travel using the power of an engine (not shown) or can travel using the power of the main battery 4. When traveling using the power of the engine, a part of the power generated by the engine is transmitted to drive wheels (not shown), while the remainder of the power of the engine is used to generate power by the first motor 6. The driving wheel is rotated by driving the second motor 8 with the electric power generated by the first motor 6. In addition, when starting an engine, the electric power from the main battery 4 is supplied to the 1st motor 6, and the 1st motor 6 is functioned as a cell motor. When traveling using the power of the main battery 4, the drive wheels are rotated by driving the second motor 8 with the power from the main battery 4.

メインバッテリ４は、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の二次電池である。本実施例では、メインバッテリ４の電圧は３００Ｖ程度である。電気自動車２は、エンジンの動力を用いて第１モータ６で発電し、第１モータ６で発電した電力をメインバッテリ４に充電することができる。また、走行中の電気自動車２が減速する際に、第２モータ８で回生発電し、第２モータ８で発電した電力をメインバッテリ４に充電することもできる。   The main battery 4 is a secondary battery such as a nickel metal hydride battery or a lithium ion battery. In this embodiment, the voltage of the main battery 4 is about 300V. The electric vehicle 2 can generate power with the first motor 6 using the power of the engine, and charge the main battery 4 with the power generated by the first motor 6. Further, when the traveling electric vehicle 2 decelerates, the regenerative power generation can be performed by the second motor 8, and the power generated by the second motor 8 can be charged to the main battery 4.

メインバッテリ４は、メイン電源配線１０を介して、電力制御ユニット（ＰＣＵ）１２に接続されている。メイン電源配線１０は、メインバッテリ４の正極端子に接続された正極線１０ａと、メインバッテリ４の負極端子に接続された負極線１０ｂを備えている。   The main battery 4 is connected to a power control unit (PCU) 12 via a main power supply wiring 10. The main power supply wiring 10 includes a positive line 10 a connected to the positive terminal of the main battery 4 and a negative line 10 b connected to the negative terminal of the main battery 4.

ＰＣＵ１２は、メインバッテリ４と第１モータ６および第２モータ８の間に設けられている。ＰＣＵ１２は、平滑コンデンサ１４と、コンバータ１６と、インバータ１８を備えている。平滑コンデンサ１４は、メイン電源配線１０の電圧を平滑化する。コンバータ１６は、メインバッテリ４から供給される電力の電圧を、必要に応じて第１モータ６や第２モータ８の駆動に適した電圧まで昇圧する。また、コンバータ１６は、第１モータ６や第２モータ８が発電した電力の電圧を、メインバッテリ４への充電に適した電圧まで降圧することもできる。本実施例では、第１モータ６や第２モータ８の駆動に用いる電圧は６００Ｖ程度である。インバータ１８は、メインバッテリ４から供給される直流電力を、第１モータ６や第２モータ８の駆動のための三相交流電力に変換する。また、インバータ１８は、第１モータ６や第２モータ８が発電した三相交流電力を、メインバッテリ４へ充電するための直流電力に変換することもできる。   The PCU 12 is provided between the main battery 4 and the first motor 6 and the second motor 8. The PCU 12 includes a smoothing capacitor 14, a converter 16, and an inverter 18. The smoothing capacitor 14 smoothes the voltage of the main power supply wiring 10. The converter 16 boosts the voltage of the power supplied from the main battery 4 to a voltage suitable for driving the first motor 6 and the second motor 8 as necessary. Converter 16 can also step down the voltage of the power generated by first motor 6 or second motor 8 to a voltage suitable for charging main battery 4. In this embodiment, the voltage used to drive the first motor 6 and the second motor 8 is about 600V. The inverter 18 converts the DC power supplied from the main battery 4 into three-phase AC power for driving the first motor 6 and the second motor 8. The inverter 18 can also convert the three-phase AC power generated by the first motor 6 and the second motor 8 into DC power for charging the main battery 4.

メインバッテリ４とＰＣＵ１２の間には、システムメインリレー（ＳＭＲ）２０が設けられている。ＳＭＲ２０は、メイン電源配線１０の正極線１０ａの導通と非導通を切り換えるスイッチ２０ａと、メイン電源配線１０の負極線１０ｂの導通と非導通を切り換えるスイッチ２０ｂを備えている。すなわち、ＳＭＲ２０は、メイン電源配線１０の導通と非導通を切り換える。   A system main relay (SMR) 20 is provided between the main battery 4 and the PCU 12. The SMR 20 includes a switch 20a that switches between conduction and non-conduction of the positive electrode line 10a of the main power supply wiring 10, and a switch 20b that switches between conduction and non-conduction of the negative electrode line 10b of the main power supply wiring 10. That is, the SMR 20 switches between conduction and non-conduction of the main power supply wiring 10.

電気自動車２は、メインバッテリ４よりも低電圧のサブバッテリ２２を備えている。サブバッテリ２２は、鉛電池等の二次電池である。本実施例では、サブバッテリ２２の電圧は１３Ｖ〜１４．５Ｖ程度である。サブバッテリ２２は、サブ電源配線２４を介して、パワーステアリングやエアコン等の補機２６に接続されている。サブ電源配線２４は、サブバッテリ２２の正極端子に接続された正極線２４ａと、サブバッテリ２２の負極端子に接続された負極線２４ｂを備えている。サブ電源配線２４の負極線２４ｂは、接地電位を提供する。   The electric vehicle 2 includes a sub battery 22 having a lower voltage than the main battery 4. The sub battery 22 is a secondary battery such as a lead battery. In the present embodiment, the voltage of the sub-battery 22 is about 13V to 14.5V. The sub battery 22 is connected to an auxiliary device 26 such as a power steering or an air conditioner via a sub power supply wiring 24. The sub power supply wiring 24 includes a positive line 24 a connected to the positive terminal of the sub battery 22 and a negative line 24 b connected to the negative terminal of the sub battery 22. The negative electrode line 24b of the sub power supply wiring 24 provides a ground potential.

ＳＭＲ２０よりもＰＣＵ１２側のメイン電源配線１０と、サブ電源配線２４は、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８を介して接続されている。第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８は、メイン電源配線１０からサブ電源配線２４へ降圧して電力を供給する降圧動作を行うこともできるし、サブ電源配線２４からメイン電源配線１０へ昇圧して電力を供給する昇圧動作を行うこともできる。第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８は、いわゆる双方向ＤＣ−ＤＣコンバータであり、昇降圧ＤＣ−ＤＣコンバータである。電気自動車２では、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８が降圧動作を行うことで、ＳＭＲ２０の導通／非導通に関わらず、第１モータ６や第２モータ８が発電した電力をサブバッテリ２２に充電することができる。また、電気自動車２では、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８が昇圧動作を行うことで、ＳＭＲ２０の導通／非導通に関わらず、サブバッテリ２２の電力を利用して第１モータ６や第２モータ８を駆動することができる。   The main power supply wiring 10 closer to the PCU 12 than the SMR 20 and the sub power supply wiring 24 are connected via a first DC-DC converter 28. The first DC-DC converter 28 can perform a step-down operation in which power is supplied by stepping down from the main power supply wiring 10 to the sub power supply wiring 24, or power is supplied by boosting from the sub power supply wiring 24 to the main power supply wiring 10. The step-up operation can also be performed. The first DC-DC converter 28 is a so-called bidirectional DC-DC converter, and is a step-up / step-down DC-DC converter. In the electric vehicle 2, the first DC-DC converter 28 performs a step-down operation to charge the sub-battery 22 with the electric power generated by the first motor 6 or the second motor 8 regardless of whether the SMR 20 is conductive or not. Can do. In the electric vehicle 2, the first DC-DC converter 28 performs the step-up operation, so that the electric power of the sub-battery 22 is used to control the first motor 6 and the second motor 8 regardless of the conduction / non-conduction of the SMR 20. Can be driven.

ＳＭＲ２０よりもメインバッテリ４側のメイン電源配線１０と、サブ電源配線２４は、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０を介して接続されている。第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０は、メイン電源配線１０からサブ電源配線２４へ降圧して電力を供給する降圧動作のみを行うことができる。第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０は、いわゆる単方向ＤＣ−ＤＣコンバータであり、降圧ＤＣ−ＤＣコンバータである。電気自動車２では、ＳＭＲ２０が導通している際に、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８が降圧動作を行い、かつ第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０が降圧動作を行うことで、メインバッテリ４からの電力や、第１モータ６や第２モータ８が発電した電力を、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８と第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の両方を介して、サブバッテリ２２に充電することができる。この場合、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８および第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の何れか一方のみを介してサブバッテリ２２に充電する場合に比べて、サブバッテリ２２に供給される電流を大きくすることができ、サブバッテリ２２の充電に要する時間を短縮することができる。   The main power supply wiring 10 on the main battery 4 side of the SMR 20 and the sub power supply wiring 24 are connected via a second DC-DC converter 30. The second DC-DC converter 30 can perform only a step-down operation in which power is supplied by stepping down from the main power supply wiring 10 to the sub power supply wiring 24. The second DC-DC converter 30 is a so-called unidirectional DC-DC converter, and is a step-down DC-DC converter. In the electric vehicle 2, when the SMR 20 is conducting, the first DC-DC converter 28 performs a step-down operation and the second DC-DC converter 30 performs a step-down operation. The electric power generated by the first motor 6 and the second motor 8 can be charged to the sub-battery 22 via both the first DC-DC converter 28 and the second DC-DC converter 30. In this case, the current supplied to the sub-battery 22 can be increased as compared with the case where the sub-battery 22 is charged via only one of the first DC-DC converter 28 and the second DC-DC converter 30. The time required for charging the sub-battery 22 can be shortened.

図２に、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８と、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の概略の構成を示す。以下の説明では、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８に関して、メイン電源配線１０側（すなわち、ＰＣＵ１２側）を一次側といい、サブ電源配線２４側（すなわち、サブバッテリ２２側）を二次側という。同様に、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０に関して、メイン電源配線１０側（すなわち、メインバッテリ４側）を一次側といい、サブ電源配線２４側（すなわち、サブバッテリ２２側）を二次側という。   FIG. 2 shows a schematic configuration of the first DC-DC converter 28 and the second DC-DC converter 30. In the following description, regarding the first DC-DC converter 28, the main power supply wiring 10 side (that is, the PCU 12 side) is referred to as a primary side, and the sub power supply wiring 24 side (that is, the sub battery 22 side) is referred to as a secondary side. Similarly, with respect to the second DC-DC converter 30, the main power supply wiring 10 side (that is, the main battery 4 side) is referred to as a primary side, and the sub power supply wiring 24 side (that is, the sub battery 22 side) is referred to as a secondary side.

第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８は、一次側フィルタ３２と、一次側回路３４と、トランス３６と、二次側回路３８と、二次側フィルタ４０と、制御回路４２を備えている。第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８は、絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータである。一次側フィルタ３２と、一次側回路３４と、トランス３６と、二次側回路３８と、二次側フィルタ４０と、制御回路４２は、筐体５６内に収容されている。   The first DC-DC converter 28 includes a primary filter 32, a primary circuit 34, a transformer 36, a secondary circuit 38, a secondary filter 40, and a control circuit 42. The first DC-DC converter 28 is an insulated DC-DC converter. The primary filter 32, the primary circuit 34, the transformer 36, the secondary circuit 38, the secondary filter 40, and the control circuit 42 are accommodated in the housing 56.

一次側フィルタ３２は、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８のメイン電源配線１０側でのノイズの発生を抑制する。本実施例では、一次側フィルタ３２は、コンデンサ３２ａを備えている。   The primary filter 32 suppresses the generation of noise on the main power supply wiring 10 side of the first DC-DC converter 28. In the present embodiment, the primary filter 32 includes a capacitor 32a.

一次側回路３４は、スイッチング素子３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄと、それぞれのスイッチング素子３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄに並列に接続された還流ダイオード３４ｅ、３４ｆ、３４ｇ、３４ｈを備えている。スイッチング素子３４ａとスイッチング素子３４ｂは直列に接続されており、スイッチング素子３４ｃとスイッチング素子３４ｄは直列に接続されている。一次側回路３４は、スイッチング回路ということもできる。   The primary side circuit 34 includes switching elements 34a, 34b, 34c, 34d and free-wheeling diodes 34e, 34f, 34g, 34h connected in parallel to the respective switching elements 34a, 34b, 34c, 34d. The switching element 34a and the switching element 34b are connected in series, and the switching element 34c and the switching element 34d are connected in series. The primary circuit 34 can also be called a switching circuit.

トランス３６は、一次側コイル３６ａと、二次側コイル３６ｂを備えている。トランス３６では、一次側コイル３６ａから二次側コイル３６ｂへ降圧して電力を供給することもできるし、二次側コイル３６ｂから一次側コイル３６ａへ昇圧して電力を供給することもできる。一次側コイル３６ａの一端は、スイッチング素子３４ａとスイッチング素子３４ｂの間に接続されており、一次側コイル３６ａの他端は、スイッチング素子３４ｃとスイッチング素子３４ｄの間に接続されている。   The transformer 36 includes a primary side coil 36a and a secondary side coil 36b. In the transformer 36, power can be supplied by stepping down from the primary side coil 36a to the secondary side coil 36b, or power can be supplied by stepping up from the secondary side coil 36b to the primary side coil 36a. One end of the primary side coil 36a is connected between the switching element 34a and the switching element 34b, and the other end of the primary side coil 36a is connected between the switching element 34c and the switching element 34d.

二次側回路３８は、スイッチング素子３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄと、それぞれのスイッチング素子３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄに並列に接続された還流ダイオード３８ｅ、３８ｆ、３８ｇ、３８ｈと、インダクタ３８ｉと、コンデンサ３８ｊを備えている。スイッチング素子３８ａとスイッチング素子３８ｂは直列に接続されており、スイッチング素子３８ｃとスイッチング素子３８ｄは直列に接続されている。二次側コイル３６ｂの一端は、スイッチング素子３８ａとスイッチング素子３８ｂの間に接続されており、二次側コイル３６ｂの他端は、スイッチング素子３８ｃとスイッチング素子３８ｄの間に接続されている。二次側回路３８は、スイッチング回路ということもできる。   The secondary circuit 38 includes switching elements 38a, 38b, 38c, 38d, free-wheeling diodes 38e, 38f, 38g, 38h connected in parallel to the respective switching elements 38a, 38b, 38c, 38d, an inductor 38i, A capacitor 38j is provided. The switching element 38a and the switching element 38b are connected in series, and the switching element 38c and the switching element 38d are connected in series. One end of the secondary side coil 36b is connected between the switching element 38a and the switching element 38b, and the other end of the secondary side coil 36b is connected between the switching element 38c and the switching element 38d. The secondary circuit 38 can also be called a switching circuit.

二次側フィルタ４０は、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８のサブ電源配線２４側でのノイズの発生を抑制する。本実施例では、二次側フィルタ４０は、インダクタ４０ａとコンデンサ４０ｂを備えている。   The secondary filter 40 suppresses the generation of noise on the sub power supply wiring 24 side of the first DC-DC converter 28. In the present embodiment, the secondary filter 40 includes an inductor 40a and a capacitor 40b.

制御回路４２は、一次側回路３４のスイッチング素子３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄと、二次側回路３８のスイッチング素子３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄの動作を制御する。   The control circuit 42 controls the operations of the switching elements 34a, 34b, 34c, 34d of the primary circuit 34 and the switching elements 38a, 38b, 38c, 38d of the secondary circuit 38.

第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８の動作について説明する。第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８が降圧動作をする際には、一次側回路３４において直流電力から交流電力へと変換し、トランス３６において降圧して、二次側回路３８において交流電力から直流電力へと変換する。なお、この場合には、二次側回路３８ではスイッチング素子３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄは動作せず、還流ダイオード３８ｅ、３８ｆ、３８ｇ、３８ｈによる整流と、インダクタ３８ｉおよびコンデンサ３８ｊによる平滑化がなされる。これによって、メイン電源配線１０からサブ電源配線２４へ降圧して電力を供給することができる。逆に、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８が昇圧動作をする際には、二次側回路３８において直流電力から交流電力へと変換し、トランス３６において昇圧して、一次側回路３４において交流電力から直流電力へと変換する。なお、この場合には、一次側回路３４ではスイッチング素子３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄは動作せず、還流ダイオード３４ｅ、３４ｆ、３４ｇ、３４ｈによる整流がなされ、一次側フィルタ３２において平滑化がなされる。   The operation of the first DC-DC converter 28 will be described. When the first DC-DC converter 28 performs a step-down operation, the primary side circuit 34 converts DC power into AC power, the transformer 36 steps down, and the secondary side circuit 38 converts AC power into DC power. Convert. In this case, in the secondary circuit 38, the switching elements 38a, 38b, 38c, 38d do not operate, and rectification by the freewheeling diodes 38e, 38f, 38g, 38h and smoothing by the inductor 38i and the capacitor 38j are performed. The As a result, power can be supplied by stepping down from the main power supply wiring 10 to the sub power supply wiring 24. Conversely, when the first DC-DC converter 28 performs a boosting operation, the secondary side circuit 38 converts DC power into AC power, boosts the transformer 36, and the primary side circuit 34 converts the AC power into DC power. Convert to electricity. In this case, in the primary side circuit 34, the switching elements 34a, 34b, 34c, 34d do not operate, rectification is performed by the freewheeling diodes 34e, 34f, 34g, 34h, and smoothing is performed in the primary side filter 32. .

なお、図２に示した第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８の一次側フィルタ３２、一次側回路３４、二次側回路３８、二次側フィルタ４０の具体的な回路構成はあくまでも一例であって、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８としては、メイン電源配線１０からサブ電源配線２４へ降圧して電力を供給する降圧動作と、サブ電源配線２４からメイン電源配線１０へ昇圧して電力を供給する昇圧動作が可能であれば、どのような構成のものを用いてもよい。   Note that the specific circuit configurations of the primary side filter 32, the primary side circuit 34, the secondary side circuit 38, and the secondary side filter 40 of the first DC-DC converter 28 shown in FIG. As the −DC converter 28, a step-down operation in which power is supplied by stepping down from the main power supply wiring 10 to the sub power supply wiring 24 and a step-up operation in which power is supplied from the sub power supply wiring 24 to the main power supply wiring 10 are possible. Any configuration may be used as long as it is present.

第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０は、一次側フィルタ４４と、一次側回路４６と、トランス４８と、二次側回路５０と、二次側フィルタ５２と、制御回路５４を備えている。第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０は、絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータである。一次側フィルタ４４と、一次側回路４６と、トランス４８と、二次側回路５０と、二次側フィルタ５２と、制御回路５４は、筐体５８内に収容されている。   The second DC-DC converter 30 includes a primary filter 44, a primary circuit 46, a transformer 48, a secondary circuit 50, a secondary filter 52, and a control circuit 54. The second DC-DC converter 30 is an insulated DC-DC converter. The primary filter 44, the primary circuit 46, the transformer 48, the secondary circuit 50, the secondary filter 52, and the control circuit 54 are accommodated in a housing 58.

一次側フィルタ４４は、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０のメイン電源配線１０側でのノイズの発生を抑制する。本実施例では、一次側フィルタ４４は、コンデンサ４４ａを備えている。   The primary filter 44 suppresses the generation of noise on the main power supply wiring 10 side of the second DC-DC converter 30. In this embodiment, the primary filter 44 includes a capacitor 44a.

一次側回路４６は、スイッチング素子４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄと、それぞれのスイッチング素子４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄに並列に接続された還流ダイオード４６ｅ、４６ｆ、４６ｇ、４６ｈを備えている。スイッチング素子４６ａとスイッチング素子４６ｂは直列に接続されており、スイッチング素子４６ｃとスイッチング素子４６ｄは直列に接続されている。一次側回路４６は、スイッチング回路ということもできる。   The primary side circuit 46 includes switching elements 46a, 46b, 46c, 46d and free-wheeling diodes 46e, 46f, 46g, 46h connected in parallel to the respective switching elements 46a, 46b, 46c, 46d. The switching element 46a and the switching element 46b are connected in series, and the switching element 46c and the switching element 46d are connected in series. The primary circuit 46 can also be called a switching circuit.

トランス４８は、一次側コイル４８ａと、二次側コイル４８ｂを備えている。トランス４８では、一次側コイル４８ａから二次側コイル４８ｂへ降圧して電力を供給することができる。一次側コイル４８ａの一端は、スイッチング素子４６ａとスイッチング素子４６ｂの間に接続されており、一次側コイル４８ａの他端は、スイッチング素子４６ｃとスイッチング素子４６ｄの間に接続されている。   The transformer 48 includes a primary side coil 48a and a secondary side coil 48b. In the transformer 48, electric power can be supplied by stepping down from the primary side coil 48a to the secondary side coil 48b. One end of the primary side coil 48a is connected between the switching element 46a and the switching element 46b, and the other end of the primary side coil 48a is connected between the switching element 46c and the switching element 46d.

二次側回路５０は、ダイオード５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄと、インダクタ５０ｅと、コンデンサ５０ｆを備えている。ダイオード５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄは、ブリッジ回路を構成している。   The secondary side circuit 50 includes diodes 50a, 50b, 50c, and 50d, an inductor 50e, and a capacitor 50f. The diodes 50a, 50b, 50c, and 50d constitute a bridge circuit.

二次側フィルタ５２は、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０のサブ電源配線２４側でのノイズの発生を抑制する。本実施例では、二次側フィルタ５２は、インダクタ５２ａとコンデンサ５２ｂを備えている。   The secondary filter 52 suppresses the generation of noise on the sub power supply wiring 24 side of the second DC-DC converter 30. In the present embodiment, the secondary filter 52 includes an inductor 52a and a capacitor 52b.

制御回路５４は、一次側回路４６のスイッチング素子４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄの動作を制御する。   The control circuit 54 controls the operation of the switching elements 46 a, 46 b, 46 c, 46 d of the primary side circuit 46.

第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の動作について説明する。第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０が降圧動作をする際には、一次側回路４６において直流電力から交流電力へと変換し、トランス４８において降圧して、二次側回路５０において交流電力から直流電力へと変換する。この場合、二次側回路５０ではダイオード５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄによる整流と、インダクタ５０ｅおよびコンデンサ５０ｆによる平滑化がなされる。これによって、メイン電源配線１０からサブ電源配線２４へ降圧して電力を供給することができる。   The operation of the second DC-DC converter 30 will be described. When the second DC-DC converter 30 performs a step-down operation, the primary side circuit 46 converts DC power into AC power, the transformer 48 steps down, and the secondary side circuit 50 converts AC power into DC power. Convert. In this case, the secondary side circuit 50 performs rectification by the diodes 50a, 50b, 50c, and 50d and smoothing by the inductor 50e and the capacitor 50f. As a result, power can be supplied by stepping down from the main power supply wiring 10 to the sub power supply wiring 24.

なお、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０としては、図２に示すような、一次側回路４６がスイッチング素子４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄを備えており、制御回路５４が一次側回路４６の動作を制御する構成に限らず、二次側回路５０がスイッチング素子を備えており、制御回路５４が二次側回路５０の動作を制御する構成としてもよいし、一次側回路４６と二次側回路５０のそれぞれがスイッチング素子を備えており、制御回路５４が一次側回路４６と二次側回路５０のそれぞれの動作を制御する構成としてもよい。図２に示した第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の一次側フィルタ４４、一次側回路４６、二次側回路５０、二次側フィルタ５２の具体的な回路構成はあくまでも一例であって、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０としては、メイン電源配線１０からサブ電源配線２４へ降圧して電力を供給する降圧動作が可能であれば、どのような構成のものを用いてもよい。   As for the second DC-DC converter 30, as shown in FIG. 2, the primary circuit 46 includes switching elements 46 a, 46 b, 46 c, and 46 d, and the control circuit 54 controls the operation of the primary circuit 46. Not limited to the configuration, the secondary side circuit 50 may include a switching element, and the control circuit 54 may control the operation of the secondary side circuit 50, or each of the primary side circuit 46 and the secondary side circuit 50. May include a switching element, and the control circuit 54 may control the operations of the primary side circuit 46 and the secondary side circuit 50. The specific circuit configurations of the primary side filter 44, the primary side circuit 46, the secondary side circuit 50, and the secondary side filter 52 of the second DC-DC converter 30 illustrated in FIG. 2 are merely examples, and the second DC-DC The converter 30 may have any configuration as long as it can perform a step-down operation for supplying power by stepping down from the main power supply wiring 10 to the sub power supply wiring 24.

図１に示す電気自動車２において、ＳＭＲ２０を非導通から導通へ切り換える際に、メインバッテリ４の電圧と、ＰＣＵ１２の平滑コンデンサ１４の電圧が相違していると、ＳＭＲ２０が導通に切り換わった直後にメイン電源配線１０に大きな突入電流が流れる。そこで、電気自動車２においては、ＳＭＲ２０を非導通から導通へ切り換える前に、メインバッテリ４の電圧と平滑コンデンサ１４の電圧を一致させるために、平滑コンデンサ１４のプリチャージを行う。   In the electric vehicle 2 shown in FIG. 1, when switching the SMR 20 from non-conduction to conduction, if the voltage of the main battery 4 and the voltage of the smoothing capacitor 14 of the PCU 12 are different, immediately after the SMR 20 switches to conduction. A large inrush current flows through the main power supply wiring 10. Therefore, in the electric vehicle 2, before the SMR 20 is switched from non-conduction to conduction, the smoothing capacitor 14 is precharged in order to make the voltage of the main battery 4 coincide with the voltage of the smoothing capacitor 14.

図３に示すように、本実施例の電気自動車２では、平滑コンデンサ１４へのプリチャージの際には、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８が昇圧動作を行うとともに、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０が降圧動作を行う。この場合、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８のサブ電源配線２４側には、サブバッテリ２２から供給される電流Ｉ２に加えて、メインバッテリ４から第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０を介して供給される電流Ｉ１も入力される。従って、平滑コンデンサ１４には、サブバッテリ２２から第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８を介して電力が供給されるだけでなく、メインバッテリ４からも第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８を介して電力が供給される。このような構成とすることによって、サブバッテリ２２のみから電力を供給して平滑コンデンサ１４のプリチャージを行う場合に比べて、プリチャージに要する時間を短縮することができる。 As shown in FIG. 3, in the electric vehicle 2 of the present embodiment, when the smoothing capacitor 14 is precharged, the first DC-DC converter 28 performs a step-up operation and the second DC-DC converter 30 performs a step-down operation. I do. In this case, on the sub power supply wiring 24 side of the first DC-DC converter 28, in addition to the current I 2 supplied from the sub battery 22, the current I supplied from the main battery 4 via the second DC-DC converter 30. 1 is also input. Therefore, the smoothing capacitor 14 is not only supplied with power from the sub-battery 22 via the first DC-DC converter 28, but also from the main battery 4 via the second DC-DC converter 30 and the first DC-DC converter 28. Power is supplied. By adopting such a configuration, it is possible to reduce the time required for precharging as compared with the case where power is supplied only from the sub-battery 22 and the smoothing capacitor 14 is precharged.

なお、平滑コンデンサ１４のプリチャージに要する時間を短縮するうえでは、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８で昇圧動作が可能であり、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０で降圧動作が可能であればよい。従って、例えば、図４に示すように、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８を、サブ電源配線２４からメイン電源配線１０へ昇圧して電力を供給する昇圧動作のみが可能な、単方向の昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータとしてもよい。図４に示す例では、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８の一次側回路３４が、ダイオード３４ｉ、３４ｊ、３４ｋ、３４ｌを備えている。ダイオード３４ｉ、３４ｊ、３４ｋ、３４ｌは、ブリッジ回路を構成している。この場合、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８を双方向の昇降圧ＤＣ−ＤＣコンバータとする場合に比べて、製造コストを低減することができる。   In order to shorten the time required for precharging the smoothing capacitor 14, it is only necessary that the first DC-DC converter 28 can perform a step-up operation and the second DC-DC converter 30 can perform a step-down operation. Therefore, for example, as shown in FIG. 4, the first DC-DC converter 28 is unidirectional step-up DC-DC capable of performing only a step-up operation for boosting power from the sub power supply line 24 to the main power supply line 10 and supplying power. It is good also as a converter. In the example illustrated in FIG. 4, the primary side circuit 34 of the first DC-DC converter 28 includes diodes 34 i, 34 j, 34 k, and 34 l. The diodes 34i, 34j, 34k, and 34l constitute a bridge circuit. In this case, the manufacturing cost can be reduced compared to the case where the first DC-DC converter 28 is a bidirectional buck-boost DC-DC converter.

あるいは、図５に示すように、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０を、メイン電源配線１０からサブ電源配線２４へ降圧して電力を供給する降圧動作と、サブ電源配線２４からメイン電源配線１０へ昇圧して電力を供給する昇圧動作が可能な、双方向の昇降圧ＤＣ−ＤＣコンバータとしてもよい。図５に示す例では、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の二次側回路５０が、スイッチング素子５０ｇ、５０ｈ、５０ｉ、５０ｊと、それぞれのスイッチング素子５０ｇ、５０ｈ、５０ｉ、５０ｊに並列に接続された還流ダイオード５０ｋ、５０ｌ、５０ｍ、５０ｎと、インダクタ５０ｅと、コンデンサ５０ｆを備えている。スイッチング素子５０ｇとスイッチング素子５０ｈは直列に接続されており、スイッチング素子５０ｉとスイッチング素子５０ｊは直列に接続されている。トランス４８の二次側コイル４８ｂの一端は、スイッチング素子５０ｇとスイッチング素子５０ｈの間に接続されており、二次側コイル４８ｂの他端は、スイッチング素子５０ｉとスイッチング素子５０ｊの間に接続されている。二次側回路５０は、スイッチング回路ということもできる。この場合、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０が昇圧動作を行うことで、ＳＭＲ２０の導通／非導通に関わらず、サブバッテリ２２の電力を利用してメインバッテリ４を充電することができる。また、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８が降圧動作を行い、かつ第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０が昇圧動作を行うことで、ＳＭＲ２０の導通／非導通に関わらず、第１モータ６や第２モータ８が発電した電力をメインバッテリ４に充電することができる。   Alternatively, as shown in FIG. 5, the second DC-DC converter 30 is stepped down from the main power supply wiring 10 to the sub power supply wiring 24 and supplied with power, and the second DC-DC converter 30 is boosted from the sub power supply wiring 24 to the main power supply wiring 10. Alternatively, a bidirectional step-up / step-down DC-DC converter capable of performing a boosting operation for supplying electric power may be used. In the example shown in FIG. 5, the secondary side circuit 50 of the second DC-DC converter 30 includes switching elements 50g, 50h, 50i, and 50j, and a reflux circuit connected in parallel to the respective switching elements 50g, 50h, 50i, and 50j. Diodes 50k, 50l, 50m, and 50n, an inductor 50e, and a capacitor 50f are provided. The switching element 50g and the switching element 50h are connected in series, and the switching element 50i and the switching element 50j are connected in series. One end of the secondary side coil 48b of the transformer 48 is connected between the switching element 50g and the switching element 50h, and the other end of the secondary side coil 48b is connected between the switching element 50i and the switching element 50j. Yes. The secondary circuit 50 can also be called a switching circuit. In this case, the second DC-DC converter 30 performs the boosting operation, so that the main battery 4 can be charged using the power of the sub-battery 22 regardless of whether the SMR 20 is conducting or not conducting. In addition, the first DC-DC converter 28 performs a step-down operation and the second DC-DC converter 30 performs a step-up operation, so that the first motor 6 and the second motor 8 generate power regardless of the conduction / non-conduction of the SMR 20. Thus, the main battery 4 can be charged with the power.

なお、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８および第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０を電気自動車２に搭載する際には、種々の態様で搭載させることができる。例えば、図２に示すように、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８と第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０を、それぞれ別個の筐体５６，５８に収容して電気自動車２に搭載してもよい。この場合、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８と第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０を単一の筐体に収容する場合に比べて、個々の筐体５６，５８を小型化することができるので、電気自動車２への搭載の自由度を高めることができる。   In addition, when mounting the 1st DC-DC converter 28 and the 2nd DC-DC converter 30 in the electric vehicle 2, it can be mounted in various aspects. For example, as shown in FIG. 2, the first DC-DC converter 28 and the second DC-DC converter 30 may be housed in separate casings 56 and 58 and mounted on the electric vehicle 2. In this case, compared to the case where the first DC-DC converter 28 and the second DC-DC converter 30 are accommodated in a single casing, the individual casings 56 and 58 can be reduced in size. The degree of freedom of mounting can be increased.

あるいは、図６−図８に示すように、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８と、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０を、単一の筐体に収容して搭載してもよい。この場合、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８と第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０を別個の筐体に収容する場合とは異なり、種々の構成要素の共通化を図り、製造コストを低減することができる。   Alternatively, as shown in FIGS. 6 to 8, the first DC-DC converter 28 and the second DC-DC converter 30 may be housed and mounted in a single casing. In this case, unlike the case where the first DC-DC converter 28 and the second DC-DC converter 30 are housed in separate housings, various components can be shared, and the manufacturing cost can be reduced.

例えば、図６に示すように、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８と第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０を単一の筐体６０内に収容し、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８の制御回路４２と第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の制御回路５４を、共通化された制御回路６２として実装してもよい。この場合、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８のスイッチング回路である一次側回路３４および／または二次側回路３８と、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０のスイッチング回路である一次側回路４６および／または二次側回路５０の動作を、単一の制御回路６２によって制御する。   For example, as shown in FIG. 6, the first DC-DC converter 28 and the second DC-DC converter 30 are accommodated in a single casing 60, and the control circuit 42 of the first DC-DC converter 28 and the second DC-DC converter are accommodated. The 30 control circuits 54 may be mounted as a common control circuit 62. In this case, the primary side circuit 34 and / or the secondary side circuit 38 that are switching circuits of the first DC-DC converter 28, and the primary side circuit 46 and / or the secondary side circuit that are switching circuits of the second DC-DC converter 30. The 50 operations are controlled by a single control circuit 62.

あるいは、図７に示すように、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８と第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０を単一の筐体６０内に収容し、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８の二次側フィルタ４０と第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の二次側フィルタ５２を、共通化された二次側フィルタ６４として実装してもよい。図７に示す例では、二次側フィルタ６４は、インダクタ６４ａとコンデンサ６４ｂを備えている。二次側フィルタ６４は、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８のサブ電源配線２４側でのノイズの発生を抑制するとともに、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０のサブ電源配線２４側でのノイズの発生を抑制する。この場合、例えば図８に示すように、共通化された二次側フィルタ６４を、筐体６０の内部ではなく、筐体６０の外部に配置してもよい。図８に示す例では、共通化された二次側フィルタ６４は、筐体６０をサブ電源配線２４と接続するコネクタ６６内に収容されている。通常、二次側フィルタ６４は、サブ電源配線２４におけるラジオノイズの発生を抑制するために設けられており、電気自動車２の車種ごとに異なるチューニングを施す必要がある。図８に示す構成によれば、電気自動車２の車種に応じてコネクタ６６の二次側フィルタ６４のみをチューニングすればよく、筐体６０内の構成要素は変更する必要がない。   Alternatively, as shown in FIG. 7, the first DC-DC converter 28 and the second DC-DC converter 30 are accommodated in a single casing 60, and the secondary filter 40 and the second DC-DC of the first DC-DC converter 28 are accommodated. The secondary filter 52 of the DC converter 30 may be mounted as a common secondary filter 64. In the example illustrated in FIG. 7, the secondary filter 64 includes an inductor 64a and a capacitor 64b. The secondary filter 64 suppresses the generation of noise on the sub power supply wiring 24 side of the first DC-DC converter 28 and suppresses the generation of noise on the sub power supply wiring 24 side of the second DC-DC converter 30. In this case, for example, as shown in FIG. 8, the shared secondary filter 64 may be disposed outside the housing 60 instead of inside the housing 60. In the example shown in FIG. 8, the shared secondary filter 64 is accommodated in a connector 66 that connects the housing 60 to the sub power supply wiring 24. Usually, the secondary filter 64 is provided to suppress the generation of radio noise in the sub power supply wiring 24, and it is necessary to perform different tuning for each vehicle type of the electric vehicle 2. According to the configuration shown in FIG. 8, only the secondary filter 64 of the connector 66 has to be tuned according to the vehicle type of the electric vehicle 2, and the components in the housing 60 need not be changed.

なお、図７や図８に示す例において、図６に示す例と同様に、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８の制御回路４２と第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の制御回路５４を共通化された制御回路６２として実装し、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８のスイッチング回路である一次側回路３４および／または二次側回路３８と、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０のスイッチング回路である一次側回路４６および／または二次側回路５０の動作を、単一の制御回路６２によって制御するように構成してもよい。   In the examples shown in FIGS. 7 and 8, the control circuit 62 in which the control circuit 42 of the first DC-DC converter 28 and the control circuit 54 of the second DC-DC converter 30 are made common is the same as the example shown in FIG. The primary side circuit 34 and / or the secondary side circuit 38 that is the switching circuit of the first DC-DC converter 28 and the primary side circuit 46 and / or the secondary side that is the switching circuit of the second DC-DC converter 30 The operation of the circuit 50 may be configured to be controlled by a single control circuit 62.

以上のように、本実施例の電気自動車２は、メインバッテリ４と、メインバッテリ４に接続されたメイン電源配線１０と、メイン電源配線１０の電圧を平滑化する平滑コンデンサ１４を備えるＰＣＵ１２と、メインバッテリ４とＰＣＵ１２の間で、メイン電源配線１０の導通と非導通を切り換えるＳＭＲ２０（スイッチに相当する）と、メインバッテリ４より低電圧のサブバッテリ２２と、サブバッテリ２２に接続されたサブ電源配線２４と、ＳＭＲ２０よりもＰＣＵ１２側のメイン電源配線１０とサブ電源配線２４の間を接続しており、サブ電源配線２４からメイン電源配線１０へ昇圧して電力を供給する昇圧動作が可能な第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８と、ＳＭＲ２０よりもメインバッテリ４側のメイン電源配線１０とサブ電源配線２４の間を接続しており、メイン電源配線１０からサブ電源配線２４へ降圧して電力を供給する降圧動作が可能な第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０を備えている。   As described above, the electric vehicle 2 according to the present embodiment includes the main battery 4, the main power supply wiring 10 connected to the main battery 4, and the PCU 12 including the smoothing capacitor 14 that smoothes the voltage of the main power supply wiring 10. An SMR 20 (corresponding to a switch) that switches between conduction and non-conduction of the main power supply wiring 10 between the main battery 4 and the PCU 12, a sub-battery 22 having a lower voltage than the main battery 4, and a sub-power supply connected to the sub-battery 22 The wiring 24 is connected between the main power supply wiring 10 and the sub power supply wiring 24 closer to the PCU 12 than the SMR 20, and a boosting operation is possible that boosts the power from the sub power supply wiring 24 to the main power supply wiring 10. 1DC-DC converter 28, main power supply wiring 10 and sub power supply wiring 24 on the main battery 4 side of SMR 20 It connects between, and a second 2DC-DC converter 30 capable of step-down operation of supplying electric power by lowering the sub-power supply wire 24 from the main power supply wiring 10.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。   Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above. The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology exemplified in this specification or the drawings can achieve a plurality of objects at the same time, and has technical usefulness by achieving one of the objects.

２ ：電気自動車
４ ：メインバッテリ
６ ：第１モータ
８ ：第２モータ
１０ ：メイン電源配線
１０ａ ：正極線
１０ｂ ：負極線
１４ ：平滑コンデンサ
１６ ：コンバータ
１８ ：インバータ
２０ａ ：スイッチ
２０ｂ ：スイッチ
２２ ：サブバッテリ
２４ ：サブ電源配線
２４ａ ：正極線
２４ｂ ：負極線
２６ ：補機
２８ ：第１ＤＣ−ＤＣコンバータ
３０ ：第２ＤＣ−ＤＣコンバータ
３２ ：一次側フィルタ
３２ａ ：コンデンサ
３４ ：一次側回路
３４ａ ：スイッチング素子
３４ｂ ：スイッチング素子
３４ｃ ：スイッチング素子
３４ｄ ：スイッチング素子
３４ｅ ：還流ダイオード
３４ｆ ：還流ダイオード
３４ｇ ：還流ダイオード
３４ｈ ：還流ダイオード
３４ｉ ：ダイオード
３４ｊ ：ダイオード
３４ｋ ：ダイオード
３４ｌ ：ダイオード
３６ ：トランス
３６ａ ：一次側コイル
３６ｂ ：二次側コイル
３８ ：二次側回路
３８ａ ：スイッチング素子
３８ｂ ：スイッチング素子
３８ｃ ：スイッチング素子
３８ｄ ：スイッチング素子
３８ｅ ：還流ダイオード
３８ｆ ：還流ダイオード
３８ｇ ：還流ダイオード
３８ｈ ：還流ダイオード
３８ｉ ：インダクタ
３８ｊ ：コンデンサ
４０ ：二次側フィルタ
４０ａ ：インダクタ
４０ｂ ：コンデンサ
４２ ：制御回路
４４ ：一次側フィルタ
４４ａ ：コンデンサ
４６ ：一次側回路
４６ａ ：スイッチング素子
４６ｂ ：スイッチング素子
４６ｃ ：スイッチング素子
４６ｄ ：スイッチング素子
４６ｅ ：還流ダイオード
４６ｆ ：還流ダイオード
４６ｇ ：還流ダイオード
４６ｈ ：還流ダイオード
４８ ：トランス
４８ａ ：一次側コイル
４８ｂ ：二次側コイル
５０ ：二次側回路
５０ａ ：ダイオード
５０ｂ ：ダイオード
５０ｃ ：ダイオード
５０ｄ ：ダイオード
５０ｅ ：インダクタ
５０ｆ ：コンデンサ
５０ｇ ：スイッチング素子
５０ｈ ：スイッチング素子
５０ｉ ：スイッチング素子
５０ｊ ：スイッチング素子
５０ｋ ：還流ダイオード
５０ｌ ：還流ダイオード
５０ｍ ：還流ダイオード
５０ｎ ：還流ダイオード
５２ ：二次側フィルタ
５２ａ ：インダクタ
５２ｂ ：コンデンサ
５４ ：制御回路
５６ ：筐体
５８ ：筐体
６０ ：筐体
６２ ：制御回路
６４ ：二次側フィルタ
６４ａ ：インダクタ
６４ｂ ：コンデンサ
６６ ：コネクタ 2: Electric vehicle 4: Main battery 6: 1st motor 8: 2nd motor 10: Main power supply wiring 10a: Positive electrode line 10b: Negative electrode line 14: Smoothing capacitor 16: Converter 18: Inverter 20a: Switch 20b: Switch 22: Sub Battery 24: Sub power line 24a: Positive line 24b: Negative line 26: Auxiliary machine 28: First DC-DC converter 30: Second DC-DC converter 32: Primary filter 32a: Capacitor 34: Primary circuit 34a: Switching element 34b : Switching element 34c: switching element 34d: switching element 34e: freewheeling diode 34f: freewheeling diode 34g: freewheeling diode 34h: freewheeling diode 34i: diode 34j: diode 34k: diode 34l: diode 36: Lance 36a: primary coil 36b: secondary coil 38: secondary circuit 38a: switching element 38b: switching element 38c: switching element 38d: switching element 38e: freewheeling diode 38f: freewheeling diode 38g: freewheeling diode 38h: freewheeling diode 38i: Inductor 38j: Capacitor 40: Secondary side filter 40a: Inductor 40b: Capacitor 42: Control circuit 44: Primary side filter 44a: Capacitor 46: Primary side circuit 46a: Switching element 46b: Switching element 46c: Switching element 46d: Switching Element 46e: Freewheeling diode 46f: Freewheeling diode 46g: Freewheeling diode 46h: Freewheeling diode 48: Transformer 48a: Primary coil 48b: Secondary coil 0: Secondary circuit 50a: Diode 50b: Diode 50c: Diode 50d: Diode 50e: Inductor 50f: Capacitor 50g: Switching element 50h: Switching element 50i: Switching element 50j: Switching element 50k: Reflux diode 50l: Reflux diode 50m: Freewheeling diode 50n: Freewheeling diode 52: Secondary filter 52a: Inductor 52b: Capacitor 54: Control circuit 56: Housing 58: Housing 60: Housing 62: Control circuit 64: Secondary filter 64a: Inductor 64b: Capacitor 66: Connector

Claims (6)

メインバッテリと、
前記メインバッテリに接続されたメイン電源配線と、
前記メイン電源配線の電圧を平滑化する平滑コンデンサを備える電力制御ユニットと、
前記メインバッテリと前記電力制御ユニットの間で、前記メイン電源配線の導通と非導通を切り換えるスイッチと、
前記メインバッテリより低電圧のサブバッテリと、
前記サブバッテリに接続されたサブ電源配線と、
前記スイッチよりも前記電力制御ユニット側の前記メイン電源配線と前記サブ電源配線の間を接続しており、前記サブ電源配線から前記メイン電源配線へ昇圧して電力を供給する昇圧動作が可能な第１ＤＣ−ＤＣコンバータと、
前記スイッチよりも前記メインバッテリ側の前記メイン電源配線と前記サブ電源配線の間を接続しており、前記メイン電源配線から前記サブ電源配線へ降圧して電力を供給する降圧動作が可能な第２ＤＣ−ＤＣコンバータを備える電気自動車。 A main battery,
A main power supply wiring connected to the main battery;
A power control unit comprising a smoothing capacitor for smoothing the voltage of the main power supply wiring;
A switch for switching between conduction and non-conduction of the main power supply wiring between the main battery and the power control unit;
A sub-battery having a lower voltage than the main battery;
Sub power supply wiring connected to the sub battery;
The main power supply line and the sub power supply line on the power control unit side of the switch are connected, and a boost operation is possible that boosts power from the sub power supply line to the main power supply line and supplies power. A 1DC-DC converter;
A second DC is connected between the main power supply wiring and the sub power supply wiring on the main battery side of the switch, and is capable of performing a step-down operation for supplying power by stepping down from the main power supply wiring to the sub power supply wiring. -An electric vehicle with a DC converter. 前記第１ＤＣ−ＤＣコンバータが、前記メイン電源配線から前記サブ電源配線へ降圧して電力を供給する降圧動作も可能な双方向ＤＣ−ＤＣコンバータである、請求項１の電気自動車。   2. The electric vehicle according to claim 1, wherein the first DC-DC converter is a bidirectional DC-DC converter capable of performing a step-down operation of supplying power by stepping down from the main power supply wiring to the sub power supply wiring. 前記第２ＤＣ−ＤＣコンバータが、前記降圧動作のみ可能な単方向ＤＣ−ＤＣコンバータである、請求項２の電気自動車。   The electric vehicle according to claim 2, wherein the second DC-DC converter is a unidirectional DC-DC converter capable of only the step-down operation. 前記第２ＤＣ−ＤＣコンバータが、前記サブ電源配線から前記メイン電源配線へ昇圧して電力を供給する昇圧動作も可能な双方向ＤＣ−ＤＣコンバータである、請求項２の電気自動車。   3. The electric vehicle according to claim 2, wherein the second DC-DC converter is a bidirectional DC-DC converter capable of performing a step-up operation for stepping up power from the sub power supply line to the main power supply line. 前記第１ＤＣ−ＤＣコンバータの前記サブ電源配線側でのノイズの発生を抑制し、かつ前記第２ＤＣ−ＤＣコンバータの前記サブ電源配線側でのノイズの発生を抑制するように構成されたフィルタをさらに備えている、請求項１から４の何れか一項の電気自動車。   A filter configured to suppress noise generation on the sub power supply wiring side of the first DC-DC converter and to suppress noise generation on the sub power supply wiring side of the second DC-DC converter; The electric vehicle according to any one of claims 1 to 4, further comprising: 前記第１ＤＣ−ＤＣコンバータのスイッチング回路の動作を制御し、かつ前記第２ＤＣ−ＤＣコンバータのスイッチング回路の動作を制御するように構成された制御回路をさらに備えている、請求項１から５の何れか一項の電気自動車。   The control circuit according to claim 1, further comprising a control circuit configured to control an operation of the switching circuit of the first DC-DC converter and to control an operation of the switching circuit of the second DC-DC converter. Or an electric car.
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